CN101439465A - 缸体翻转机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种缸体翻转机,其中,所述翻转机包括主体(1)以及安装在主体(1)上的顶升装置(3)、夹紧装置(9)、翻转装置(8)和升降装置(6),其中:所述顶升装置(3)用于将缸体上升到夹紧位置;所述夹紧装置(9)用于将位于夹紧位置的缸体夹紧;所述升降装置(6)用于将夹紧后的缸体升降到翻转位置;所述翻转装置(8)用于将夹紧的缸体翻转到装配位置。根据本发明提供的缸体翻转机,通过控制其顶升装置、升降装置、夹紧装置和翻转装置便可实现缸体在360度角度内的翻转,因而操作方便、效率较高,而且可用于各种型号的缸体,因而通用性较好。

Description

缸体翻转机
技术领域
本发明涉及一种缸体翻转机,特别是适用于对发动机的气缸体进行翻转 的翻转机。
背景技术
在具有缸体的装置(例如发动机、液压装置等)的装配过程中,需要对 缸体进行翻转,以在缸体的各个部位上安装部件。目前在装配线上(以发动 机的装配线为例),通常靠人工进行翻转,或者采用简单的工装夹具使缸体 翻转一定的角度,从而具有操作不方便、效率较低且通用性不好的缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的用于翻转缸体的工具操作不方便、 效率较低且通用性不好的缺点,提供一种操作方便、效率较高且通用性好的 缸体翻转机。
本发明提供的缸体翻转机包括主体以及安装在主体上的顶升装置、夹紧 装置、翻转装置和升降装置,其中:所述顶升装置用于将缸体上升到夹紧位
置;所述夹紧装置用于将位于夹紧位置的缸体夹紧;所述升降装置用于将夹 紧后的缸体升降到翻转位置;所述翻转装置用于将夹紧的缸体翻转到装配位 置。
根据本发明提供的缸体翻转机,通过控制其顶升装置、升降装置、夹紧 装置和翻转装置便可实现缸体在360度角度内的翻转,因而操作方便、效率 较高,而且可用于各种型号的缸体,因而通用性较好。
附图说明
图1是根据本发明一种实施方式的缸体翻转机的正视示意图;
5图2是图1中所示翻转机的侧视示意图; 图3是图1中所示翻转机的俯视示意图。
具体实施方式
下面将参考附图来详细说明本发明的具体实施方式。
如图1至图3所示,本发明提供的缸体翻转机包括主体1以及安装在主 体1上的顶升装置3、夹紧装置9、翻转装置8和升降装置6,其中:所述顶 升装置3用于将缸体上升到夹紧位置;所述夹紧装置9用于将位于夹紧位置 的缸体夹紧;所述升降装置6用于将夹紧后的缸体升降到翻转位置;所述翻 转装置8用于将夹紧的缸体翻转到装配位置。
根据本发明提供的缸体翻转机,通过控制其顶升装置3、夹紧装置9、 翻转装置8和升降装置6便可实现缸体在360度角度内的翻转,因而操作方 便、效率较高,而且可用于各种型号的缸体的翻转,因而通用性较好。
优选情况下,所述主体1包括底座11和安装在底座11上的机架12,所 述顶升装置3固定在所述底座11上,所述升降装置6通过相互配合的纵向 导轨13和纵向导轨滑块14安装在所述机架12上,所述夹紧装置9通过相 互配合的横向导轨15和横向导轨滑块16安装在所述升降装置6上,所述翻 转装置8安装在所述夹紧装置9上。从而所述升降装置6可以在所述机架12 上纵向移动,从而带动所述升降装置6上的夹紧装置9纵向移动,所述夹紧 装置9和翻转装置8还可以在所述升降装置6上进行横向移动,因此所述缸 体翻转机可以灵活地带动缸体实现横向夹紧、纵向移动和翻转。
所述顶升装置3用于将缸体顶升到预定的高度,可以采用本领域公知的 各种可用于顶升的装置来实现,例如采用气缸、电机、液压装置等,作为一 种具体的实施方式,如图1和图2所示,所述顶升装置3包括固定在所述底 座11上的顶升气缸31和与所述顶升气缸31的活塞杆连接的垫板32,所述 垫板32用于放置缸体。通过控制所述顶升气缸31的行程可以将缸体顶升到预定的高度。
优选情况下,所述顶升装置3还包括导向轴33和和衬套34,所述导向 轴33固定在所述垫板32上,所述衬套34固定在所述底座11上并与所述导 向轴33配合。从而可以提高顶升的稳定性。可以设置多个相互间隙配合的 导向轴33和衬套34,在本具体的实施方式中,设置有四个相互平行的导向 轴及相配合的衬套34。当然,可以在所述底座11上设置顶升底座,从而将 所述顶升气缸31和衬套34固定在所述顶升底座上。
所述升降装置6主要用于使安装在所述升降装置6上的夹紧装置9纵向 移动预定的距离,从而将夹紧装置9升降到翻转位置或操作位置。可以采用 本领域公知的各种可以驱动部件移动的装置来实现,例如气缸、电机、液压 装置等,作为一种具体的实施方式,如图1至图2所示,所述升降装置6包 括升降架61、升降电机62、丝杠63和丝杠螺母64,其中所述升降电机61 通过联轴器与所述丝杠63的一端相连接,所述丝杠63的另一端通过轴承固 定在所述机架12上,所述升降架61通过固定在升降架61上的丝杠螺母64 与所述丝杠63相连接,所述纵向导轨13固定在所述机架12上,所述纵向 导轨滑块14固定在所述升降架61上。所述升降电机62可以变频电机,从 而可以通过控制其输出转速来调整升降架61的升降速度。
所述夹紧装置9用于将位于夹紧位置的缸体夹紧。可以采用本领域公知 的各种可驱动部件移动的装置来实现,例如气缸、液压装置等,作为一种具 体的实施方式,所述夹紧装置9包括夹紧气缸、两个相对的夹紧臂91、与缸 体的曲轴中心相配合的两个夹紧销92和与缸体的端面上的孔相配合的限位 销93,其中所述夹紧气缸的底座与其中一个夹紧臂91固定连接,所述夹紧 气缸的活塞杆与另一个夹紧臂91连接,每个所述夹紧销92通过联接轴94 安装在相应的一个夹紧臂91上,所述限位销93固定在其中一个夹紧臂91 上,所述横向导轨15固定在所述升降架61上,所述横向导轨滑块16固定在所述夹紧臂91上。从而所述夹紧气缸进行活塞运动时,所述两个相对的 夹紧臂91沿着所述横向导轨15进行相对移动,可以通过控制夹紧气缸的行 程来控制所述两个夹紧臂91相对移动的距离。
与所述限位销93相配合的缸体端面上的孔可以根据具体的缸体来确定, 由于在翻转过程中所述限位销93可能会磨损该孔,因此通常选用精确度要 求不高的盲孔。
所述翻转装置用于在所述夹紧臂91夹紧缸体之后,使所述夹紧销92绕 所述联接轴94的轴向转动,以使所述缸体翻转一定的角度。可以通过本领 域公知的各种驱动装置和传动装置来实现,作为一种具体的实施方式,如图 3所示,所述翻转装置8包括翻转电机81、与所述翻转电机81相连接的传 动轴82、以及通过同步带83相连接的主动带轮84和从动带轮85,其中所 述传动轴82可转动地固定在所述两个夹紧臂91上并与主动带轮84固定连 接,所述从动带轮85与所述联接轴94固定连接。翻转电机81驱动传动轴 82转动,从而与所述传动轴82固定连接的两个主动带轮84同步转动,两个 主动带轮84通过相应的同步带83将转动传递给相应的从动带轮85,使得所 述两个从动带轮85上各自固定连接的联接轴94同步转动,带动固定在联接 轴上的夹紧销92 (和下文所述的联接体)转动,从而实现缸体的翻转动作。 所述传动轴82可以为花键轴。所述翻转电机81可以为变频电机,从而可以 通过控制所述翻转电机81的输出转速来调节翻转速度。
优选情况下,如图3所示,所述夹紧销92上设置有限位块95,限制夹 紧销92的转动范围。从而可以防止缸体因惯性而过度翻转。
根据本发明提供的缸体翻转机,所述纵向导轨13和横向导轨15起到导 向作用。所述纵向导轨13通常为两条设置在丝杠63两侧的相互平行的轨道, 其延伸方向为纵向,即与水平面垂直的方向,对升降架61的纵向移动进行 引导;所述横向导轨15通常也为两条相互平行的轨道,其延伸方向为橫向,
8即与水平面平行的方向,对两个夹紧臂91的相对夹紧进行引导。所述两个 夹紧臂91上各设置有一个所述夹紧销92,可以仅在其中一个夹紧臂91上设 置限位销93,所述限位销93的作用是防止缸体在翻转过程中发生转动。所 述夹紧销92、限位销93可以通过联接体与联接轴94固定连接。通过更换所 述夹紧销92、限位销93及相应的联接体,所述缸体翻转机便可对不同的缸 体进行翻转。
所述缸体翻转机通常的操作过程如下:首先将缸体置于所述垫板32上, 启动顶升气缸31,以将缸体抬起。当缸体的曲轴孔的轴线与夹紧臂91上的 夹紧销92的轴线对准时,停止所述顶升气缸31。当然,在该对准过程中, 也可以同时启动所述升降电机62,以带动所述丝杠63转动,使得通过固定 在升降架61上的丝杠螺母64与所述丝杠63相连接的所述升降架61上下移 动,从而共同完成所述对准操作。然后启动所述夹紧气缸,使所述两个相对 的夹紧臂91相对移动,使得夹紧销92插入缸体的曲轴孔中,限位销93则 插入缸体的端面上的孔中,从而夹紧缸体。然后启动所述升降电机62,带动 升降架61纵向移动(上下移动),达到适当的装配高度后,所述升降电机62 停止,翻转电机81启动,通过传动轴82带动两个夹紧臂91上的主动带轮 84转动,从而通过所述同步带83带动从动带轮85转动,使得联接轴94同 步转动,以带动缸体翻转,翻转到预定角度后翻转电机81停止,从而完成 翻转操作。当然也可以先通过翻转装置8将夹紧的缸体翻转到预定角度之后, 再通过升降装置8将翻转后的缸体升降到操作位置。装配完成后的缸体可以 再由翻转装置翻转到原始状态,由升降装置升降到夹紧位置,然后松开夹紧 装置,从而完成整个装配过程。
在操作过程中,可以手动控制顶升装置3、升降装置6、夹紧装置9和 翻转装置8的动作,也可以采用控制装置对它们进行控制。优选情况下,所 述缸体翻转机还包括控制装置,所述控制装置用于控制所述顶升装置3、升降装置6、夹紧装置9和翻转装置8的动作。从而可以实现翻转操作过程的 自动控制,有效地提高了工作效率。
所述控制装置可以采用本领域公知的各种自动控制设备(自动控制单 元)来实现,例如采用计算机、单片机、可编程序控制器(PLC)等。作为 一种具体的实施方式,所述控制装置包括:安装在所述机架12上的传感器, 用于感应安装在所述升降架61上的传感块;接近开关,用于感应安装在所
述联接轴94轴盖上的螺钉;以及控制器,该控制器包括:采集模块,用于
采集所述传感器、接近开关、顶升气缸31的行程和夹紧气缸的行程的信号, 并将信号发送给处理模块;处理模块,用于对采集模块所发送的信号进行处 理,产生控制指令,并将控制指令发送给控制模块;控制模块,用于根据所 述控制指令来控制所述顶升气缸31、升降电机62、夹紧气缸和翻转电机81 的动作。
在所述控制装置的控制下,所述缸体翻转机的操作过程可以为:首先将 缸体置于所述垫板32上,控制器控制顶升气缸31启动,以将缸体抬起,当 顶升气缸31达到预定行程时,即缸体的曲轴孔的轴线与夹紧臂9上的夹紧 销13的轴线对准时,控制器控制所述顶升气缸31关闭。当然,在该对准过 程中,控制器也可以同时启动所述升降电机62,通过所述顶升气缸31和升 降电机62共同完成所述对准操作。然后控制器启动所述夹紧气缸,当所述 夹紧气缸达到预定行程时,即使所述夹紧臂91夹紧缸体时,控制器控制所 述夹紧气缸关闭。然后控制器启动所述升降电机62,带动升降架61纵向移 动(上下移动),当安装在所述机架2上的传感器感应到安装在所述升降架 61上的传感块时,即达到适当的装配高度时,控制器控制所述升降电机62 停止。然后控制器控制翻转电机81启动,带动缸体转动,所述接近开关感 应到安装在所述联接轴12轴盖上的螺钉时,或者当翻转到预定角度后,翻 转电机81停止,从而完成翻转操作。当然控制器也可以先控制翻转电机81
10将夹紧的缸体翻转到预定角度之后,然后再控制升降电机62将翻转后的缸 体升降到操作位置。控制器可以再控制翻转电机81将装配完成后的缸体翻 转到原始状态,控制升降电机62将缸体升降到夹紧位置,然后松开夹紧装 置,从而完成整个装配过程。

Claims (10)

1. 一种缸体翻转机,其特征在于,所述翻转机包括主体(1)以及安装在主体(1)上的顶升装置(3)、夹紧装置(9)、翻转装置(8)和升降装置(6),其中:所述顶升装置(3)用于将缸体上升到夹紧位置;所述夹紧装置(9)用于将位于夹紧位置的缸体夹紧;所述升降装置(6)用于将夹紧后的缸体升降到翻转位置;所述翻转装置(8)用于将夹紧的缸体翻转到装配位置。
2. 根据权利要求1所述的缸体翻转机,其中所述主体(1)包括底座(11 ) 和安装在底座(11)上的机架(12),所述顶升装置(3)固定在所述底座(11) 上,所述升降装置(6)通过相互配合的纵向导轨(13)和纵向导轨滑块(14) 安装在所述机架(12)上,所述夹紧装置(9)通过相互配合的横向导轨(15) 和横向导轨滑块(16)安装在所述升降装置(6)上,所述翻转装置(8)安 装在所述夹紧装置(9)上。
3. 根据权利要求2所述的缸体翻转机,其特征在于,所述顶升装置(3) 包括固定在所述底座(11)上的顶升气缸(31)和与所述顶升气缸(31)的 活塞杆连接的垫板(32),所述垫板(32)用于放置缸体。
4. 根据权利要求3所述的缸体翻转机,其特征在于,所述顶升装置(3) 还包括导向轴(33)和衬套(34),所述导向轴(33)固定在所述垫板(32) 上,所述衬套(34)固定在所述底座(11)上并与所述导向轴(33)配合。
5. 根据权利要求2所述的缸体翻转机,其特征在于,所述升降装置(6) 包括升降架(61)、升降电机(62)、丝杠(63)和丝杠螺母(64),其中所 述升降电机(61)通过联轴器与所述丝杠(63)的一端相连接,所述丝杠(63) 的另一端通过轴承固定在所述机架(12)上,所述升降架(61)通过固定在升降架(61)上的丝杠螺母(64)与所述丝杠(63)相连接,所述纵向导轨 (13)固定在所述机架(12)上,所述纵向导轨滑块(14)固定在所述升降 架(61)上。
6. 根据权利要求5所述的缸体翻转机,其特征在于,所述夹紧装置(9) 包括夹紧气缸、两个相对的夹紧臂(91)、与缸体的曲轴中心相配合的两个 夹紧销(92)和与缸体的端面上的孔相配合的限位销(93),其中所述夹紧 气缸的底座与其中一个夹紧臂(91)固定连接,所述夹紧气缸的活塞杆与另 一个夹紧臂(91)连接,每个所述夹紧销(92)通过联接轴(94)安装在相 应的一个夹紧臂(91)上,所述限位销(93)固定在其中一个夹紧臂(91) 上,所述横向导轨(15)固定在所述升降架(61)上,所述横向导轨滑块(16) 固定在所述夹紧臂(91)上。
7. 根据权利要求6所述的缸体翻转机,其特征在于,所述翻转装置(8) 包括翻转电机(81)、与所述翻转电机(81)相连接的传动轴(82)、以及通 过同步带(83)相连接的主动带轮(84)和从动带轮(85),其中所述传动 轴(82)可转动地固定在所述两个夹紧臂(91)上并与主动带轮(84)固定 连接,所述从动带轮(85)与所述联接轴(94)固定连接。
8. 根据权利要求6所述的缸体翻转机,其特征在于,所述夹紧销(92) 上设置有限位块(95),用于限制所述夹紧销(92)的转动范围。
9. 根据以上任意一项权利要求所述的缸体翻转机,其特征在于,所述缸 体翻转机还包括控制装置,所述控制装置用于控制所述顶升装置(3)、升降 装置(6)、夹紧装置(9)和翻转装置(8)的动作。
10. 根据权利要求9所述的缸体翻转机,其特征在于,所述控制装置包括:安装在所述机架(12)上的传感器,用于感应安装在所述升降架(61) 上的传感块;接近开关,用于感应安装在所述联接轴(94)轴盖上的螺钉;以及 控制器,该控制器包括:采集模块,用于采集所述传感器、接近开关、 顶升气缸(31)的行程和夹紧气缸的行程的信号,并将信号发送给处理模块; 处理模块,用于对采集模块所发送的信号进行处理,产生控制指令,并将控 制指令发送给控制模块;控制模块,用于根据所述控制指令来控制所述顶升 气缸(31)、升降电机(62)、夹紧气缸和翻转电机(81)的动作。
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